[其他]钻进设备

说明书

本发明总的来说涉及一种结合有导向系统的控制系统，具体地说涉及一种钻孔和/或钻进的方法和设备，通过该方法和设备可以对切削头进行高度控制。本发明的一个具体方面涉及一种钻孔或钻进设备，改进的导向系统用于精确控制钻头的方位，钻头位于远离该设备的驱动马达装置的地方。再更具体地说，本发明涉及一种具有激光控制钻头的设备，用于钻出基本不的地下斜孔或直孔。本发明的设备特别应用于钻出较小的孔，约为20至300mm，或更大些。然而，应该指出的是在有要求或需要时，本发明可以同样应用于钻出或钻进更大的洞或孔。

虽然描述本发明时，是具体参照一种利用钻头在地面以下钻出大体上是直的孔的设备，其钻头的方位由放置在钻头和驱动装置之间的激光装置来精确控制，应该指出，本发明并不受其限制，还可以扩大其范围，即包括达到同样的结果的其它的设备构造，或者同样的设备用于其它的用途。通过与本发明的设备有关联的其它这些用途包括顶管（pipe    Jacking）套管钻孔（sleeve    bore）等，它们包括了在钻孔的同时把管子推进孔内。

本发明可特别应用于钻地下排水管道，通常利用诸如顶管法之类把地下水管插入其中，以便例如把污水从入口密集区引到远处，在那里可以对污水进行处理。这些排水管道要求有大体上不变的坡度，这是由于污水用途的排水系统或多或少依靠重力输送而将废料输送到处理站去。因此，要求排水管道有恒定坡度，这是因为诸如平坦处（flat    spot）或坡度小的区段对恒定坡度的间断都会阻碍废料的平滑流动，引起排水系统的堵塞。目前，通常都使孔的坡度不小于1∶80。为了确保正确的坡度得以保持，沿着孔的整个长度，在规则间隔的地方置有竖井，从孔洞处到地面之间延伸。标准的竖井间隔约为10至至15米，在孔的整个长度上隔开。在各个竖井位置处重新校正钻进设备，以保证孔的恒定坡度和方向得以保持。在孔的整个长度上大体规则间隔处设置许多竖井，费用很大而且费时。因此，本发明的目的是提供一种用于钻出有大致恒定坡度，基本上是直的地下孔的方法和设备，其精确度比迄今为止使用的现有钻井设备所能达到的精度更大。本发明目的的实现主要是靠对钻井设备保持高度控制，钻进设备的方位被连续监测和持续不断地调节，以便沿着予选的轨迹或通路精确钻进。本发明的一个优点是两相邻竖井之间的距离可以加大，例如间隔约为100米或更大，这是因为钻进设备已被更精确地控制。另一个优点是孔的坡度可以减小，因为孔有更为恒定的坡度，它意味着平坦处已被消除或减少。

根据本发明，提供了一种土方作业设备，它包括固定的主体部分和可移动的土方作业部分，主体部分有驱动装置，土方作业部分有土方作业构件，可相对于土方作业部分移动，所述土方作业构件使用时可以与驱动装置连接并被驱动，信号发射装置固定连接到主体部分上，而信号接收装置固定地连接到可移动土方作业构件的予选位置上，以接收发自发射装置的信号，所述土方作业部分装有控制装置，根据接收装置所接收的信号控制土方作业构件相对于土方作业部分的位置，以使土方作业构件保持在其使用时所要求的予选位置的一定的予定限度内。

根据本发明，提供了一种钻井设备，它具有钻头装置，用于钻出轴线予定的孔，其中的钻头装置的方位是由导向系统控制的。该钻进设备包括钻进设备的第一部分，它固定在孔中的第一位置，装有发射装置，沿着孔的予定轴线发射控制信号给接收装置，接收装置放置在远离第一部分的钻进设备的第二部分上，所述第二部分装有所述钻头装置，在使用时可以沿孔轴线移动，其中所述第二部分装有马达装置，与所述钻头装置连接，用于调节钻头装置的方位，以致当所述钻头装置偏离孔的予定轴线予定数值时，由所述接收装置所接收的所述控制信号就自动启动所述马达装置，将所述钻头装置重新定位，使之与予定轴线更接近地对齐，因此所形成的孔的轴线与予定轴线几乎完全一致。

根据本发明的另一个方面，提供了一种使用钻进设备钻出有予选形状地下管道的方法，该设备有一个固定主体部分，带有驱动装置，用于驱动装置在钻头部分上的可移动钻头，使之能够沿着孔的纵长轴线的前面方向向前进，其中，钻头相对于钻头部分的位置，可以由装在钻头部分并与钻头连接的控制装置来精确控制，本发明的方法包括，从固定放置在固体主体部分上的发射装置将控制信号发射到固定连接到钻头部分的控制信号接收装置，由此，控制信号就被用来触发控制装置，以便在使用时，将钻头精确保持在钻予选孔所要求的予选位置的一定的予定限度内。